24. Как повлияет на работу печи замена углеродистой стали на нержавеющую.

Удельный тепловой поток к поверхности металла в конце нагрева:

Вт/м². (19)

где λ - коэффициент теплопроводности металла при температуре t_м3, Вт/(м·К); S – геометрическая толщина металла, м.

Удельный тепловой поток в конце зоны:

Вт/м², (33)

где - средняя температура металла в конце методической зоны, соответствующая его теплосодержанию i₁=i₀ + ∆i_I, найденная по графику на рис. 5, К;

λ - теплопроводность металла, соответствующая температуре , Вт/(м²·К).

Общее время нагрева:

τ = τ₁ + τ_{2 +} τ₃, час. (49)

Удельная продолжительность нагрева:

z = 60·τ /(2·S·100), мин/см.

Таким образом марка стали влияет на две величины: теплоемкость и теплопроводность. Последняя является ключевой и она главным образом влияет на удельный тепловой поток в конце зоны, эта величина влияет на ряд других факторов, которые в конечном итоге приводят к общему времени нагрева заготовки.

Увеличение время нагрева заготовки. - ? НЕТОЧНО

25. Как создается одно и двухсторонний нагрев заготовок.

В методических печах возможен односторонний и двусторонний нагрев металла. Односторонний нагрев осуществляется в том случае, когда металл, продвигаясь по монолитному поду, нагревается только с одной стороны – сверху. Для ускорения нагрева металла в методических печах обычно предусматривают и нижний обогрев заготовки. Для этого на всю длину сварочной и методической зон оборудуют специальную камеру со своим собственным отоплением.

При нижнем обогреве вдоль печи прокладывают специальные глиссажные (водоохлаждаемые) трубы (рис. 2), по которым перемещается металл. Глиссажные трубы выполняют только в методической и сварочной зонах (по две-три на каждый ряд заготовок). В местах соприкосновения заготовки с водоохлаждаемыми глиссажными трубами металл прогревается хуже, и на его поверхности образуются темные пятна.

Для ликвидации перепада температур по сечению и темных пятен в двухзонных печах с нижним обогревом некоторая часть сварочной зоны выполняется без нижнего обогрева с монолитным огнеупорным подом.

Печь состоит из двух зон-зоны высокой температуры (называемой сварочной камерой) и подогревательной зоны, в которой заготовки подогреваются за счет тепла дымовых газов, поступающих из сварочной камеры. Сварочная камера снабжена форсунками или горелками; подогревательная зона топочных устройств не имеет. Нагреваемые заготовки движутся сплошной стопкой по поду печи на специальных стальных направляющих, называемых шинами, укрепляемых на глухом поду. Дымовые газы движутся на встречу заготовкам, прогревая их с одной стороны. Изделия продвигаются по шинам при помощи толкателя и выходят нагретыми до 1200-1250 ° с противоположного торца или через боковое рабочее окно (в этом случае при помощи автоматического выталкивателя). Нагрев крупных заготовок (сечением более 200*200 мм) необходимо вести с двух сторон, направляя поток дымовых газов как сверху, так и снизу изделий в этом случае кроме верхних форсунок устанавливаются также нижние; от последнихпламя направляется ниже нагреваемых изделий. Двусторонний нагрев резко ускоряет процесс нагрева металла и освобождает рабочих нагревальщиков от необходимости переворачивать (кантовать) слитки. Печь, имеет помимо сварочной и подогревательной зон зону выдержки, в которой изделия догреваются при постоянной температуре поверхности металла; таким образом, устраняется разность температур между поверхностью и серединой слитков.

При двустороннем нагреве заготовки движутся по водоохлаждаемым шинам, называемым глиссажными трубами; последние опираются на специальные поперечные трубчатые конструкции, также охлаждаемые водой. В настоящее время применяется также испарительное охлаждение металлических деталей таких печей.

Температура в сварочной камере достигает обычно 1400-1500 °, а в подогрева тельной зоне падает от 1300-1450°С до 1000-800 °С.

Таким образом, методическая печь является примером печи, в которой тепло дымовых газов, уходящих из сварочной камеры, используется для предварительного подогрева изделий. Перепад энтальпии газов в самой печи здесь является наиболее значительным. Путем подогрева воздуха в рекуператоре (и подогрева газа, если печь работает на газообразном топливе) можно значительно поднять начальную энтальпию дымовых газов. Технологический к. п. д. печи может достигать 60-65%.